Contribuições para a modelagem das vibrações induzidas pelo escoamento interno em tubos conduzindo fluido

• Processo: 22/12546-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2023
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2024
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Naval e Oceânica - Hidrodinâmica de Navios e Sistemas Oceânicos
• Pesquisador responsável: Guilherme Rosa Franzini
• Beneficiário: Vitor Schwenck Franco Maciel
• Supervisor: Mojtaba Kheiri
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Concordia University, Canadá
• Vinculado à bolsa: 21/04434-1 - Supressão passiva de vibrações induzidas pelo escoamento interno utilizando absorvedores não-lineares de vibração: um estudo numérico, analítico e experimental, BP.DD
• Assunto(s): Interação fluido-estrutura Dinâmica não linear Vibrações induzidas por vórtices
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Fluid-structure interactions | Non-linear Dynamics | Pipes conveying fluid | Vibrações induzidas pelo escoamento

Resumo

O fenômeno das vibrações induzidas pelo escoamento interno em tubos é uma dentre diversas maneiras através das quais as interações fluido-estrutura se manifestam. Tais vibrações podem ocorrer em diversas aplicações de engenharia, como em risers de produção em aplicações offshore, procedimentos de mineração oceânica, sistemas de trocadores de calor e em cenários de abastecimento em voo. Devido à sua vasta gama de aplicações e rico comportamento dinâmico, a modelagem de tubos conduzindo fluido atraiu muito interesse nas últimas décadas. Da literatura no tema, nota-se que os modelos publicados têm se tornado mais complexos ao longo dos anos e, recentemente, um maior foco tem sido colocado na dinâmica tridimensional e não-linear desses sistemas. O principal objetivo da pesquisa proposta é contribuir para a literatura no tema através do desenvolvimento de um modelo matemático tridimensional e geometricamente não-linear para um tubo extensível que conduz fluido. Neste modelo, a dinâmica de torção também será incluída, assim como melhorias que permitirão abordar uma vasta gama de aplicações práticas. Estas melhorias incluem a modelagem de apoios imperfeitos, adições de massa pontual, imersão em fluido parado e a inclusão de amortecimento estrutural no modelo matemático. Com este modelo, os efeitos da extensibilidade axial e da dinâmica de torção na dinâmica tridimensional e não-linear do tubo serão analisados utilizando ferramentas de ambas as teorias dinâmicas linear e não-linear. Então, os efeitos das mencionadas melhorias na dinâmica global do sistema serão analisados como funções dos parâmetros do sistema. Esta pesquisa será realizada na Concordia University, Montreal sob a supervisão do Prof. Mojtaba Kheiri, um especialista reconhecido neste tema. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

FRANZINI, GUILHERME ROSA; MACIEL, VITOR SCHWENCK FRANCO; VERNIZZI, GUILHERME JORGE; ZULLI, DANIELE. Simultaneous passive suppression and energy harvesting from galloping using a bistable piezoelectric nonlinear energy sink. NONLINEAR DYNAMICS, v. N/A, p. 22-pg., 2023-09-21. (21/04434-1, 22/12546-7, 22/00770-0, 22/02995-9)